Труды КНЦ (Технические науки вып.1/2025(16))

Введение Никель является одним из наиболее востребованных металлов в современной промышленности. В большинстве своем никель используется для производства нержавеющей стали, сплавов цветных металлов и суперсплавов на основе никеля с высокой стойкостью к повышенным температурам и коррозии. Также никелевые сплавы нашли широкое применение в производстве точной электроники и промышленного оборудования [1]. Основными способами получения никеля является электрорафинирование и электроэкстракция. Наряду с ними, в мировой практике достаточно широко применяется карбонил-процесс, позволяющий получать никелевую продукцию с высокой добавленной стоимостью. Он реализован на предприятиях Vale — Copper Cliff (Канада) и Clydach (Великобритания), а также на заводе Jinchuan (Китай) компании Jinchuan Group и на АО «Кольская ГМК» [2], расположенной в г. Мончегорске Мурманской области. Никель, полученный по карбонильной технологии, отличается высокой чистотой и мелким размером частиц, что открывает новые возможности в применении карбонильного никеля [3]. При получении никеля по карбонильной технологии на АО «Кольская ГМК» исходным сырьем является восстановленная техническая закись никеля, которая в результате карбонилирования при высоком давлении переходит в газовую фазу. В зависимости от примесей исходного сырья в процессе карбонилирования параллельно с образованием карбонила никеля протекают реакции синтеза карбонилов железа, кобальта, серы и др. Этот продукт — карбонил-сырец — подвергают ректификации для получения чистого карбонила никеля [2], в результате которой образуется высокочистый карбонильный никель и кубовый остаток дожигания (ОД) карбонильного никеля — отход производства, макрокомпонентами которого являются железо и никель с примесями кобальта и хрома. Если ранее он отправлялся в плавильный цех комбината «Печенганикель», то с его закрытием в 2020 г. [4] становится актуальным вопрос его переработки. Одним из перспективных методов переработки минерального и техногенного минерального сырья является сольвометаллургия, которая имеет сходство с гидрометаллургией в использовании более низких температур по сравнению с пирометаллургией, но, в отличие от гидрометаллургии, которая использует воду или водные системы, сольвометаллургия преимущественно использует неводные среды для жидкой фазы, ограничивая содержание воды или водного раствора максимум 50 % в системе. Такой подход позиционирует сольвометаллургию как дополнительный метод к существующим гидро- и пирометаллургическим процессам, где особое внимание уделено развитию более устойчивых и экологически безопасных методов. Замена водной системы на неводную приводит к снижению сольватирующей способности (по сравнению с высокой сольватирующей способностью воды) и может ограничить растворение некоторых элементов, тем самым повышая селективность процесса выщелачивания [5]. Поскольку сольвометаллургия подразумевает не только выщелачивание, но и жидкостную экстракцию одного или нескольких компонентов, то подбор оптимальной органической фазы для выщелачивания важен как для эффективности, так и для селективности процесса. В работе в качестве органической фазы для выщелачивания выбран октанол-1, который не только является эффективным экстрагентом по отношению к железу(Ш) [6], но и обладает высокой экстракционной емкостью по отношению к соляной кислоте [7], что позволит проводить процесс с высокой эффективностью. Целью работы стало изучение выделения железа из кубовых остатков дожигания производства карбонильного никеля в неводной среде октанола-1 с последующим получением чистого раствора хлорного железа. Методика эксперимента, оборудование и реактивы Насыщение октанола-1 проводилось посредством его контакта с соляной кислотой при различном соотношении О:В в течение 10 мин в делительной воронке при постоянном перемешивании. Исходный ОД АО «Кольская ГМК» имеет размер частиц менее 10 мкм, по фазовому составу представляет собой смесь Fe2O3 со структурой гематита и никелевой шпинели NiFe2O4 со структурой треворита, содержащий, %: Fe — 51,35; Ni — 16,85; Cr — 0,28; Co — 0,079. Сольвометаллургическое Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2025. Т. 16, № 1. С. 84-88. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2025. Vol. 16, No. 1. P. 84-88. © Соколов А. Ю., Касиков А. Г., 2025 85